Galliumantimonid


Galliumantimonid

Kristallstruktur
Struktur von Galliumantimonid
__ Ga3+     __Sb3−
Allgemeines
Name Galliumantimonid
Verhältnisformel GaSb
CAS-Nummer
  • 12064-03-8
  • 50789-88-3
PubChem 6335277
Kurzbeschreibung

geruchloser, schwarz-grauer, metallisch glänzender Feststoff[1][2]

Eigenschaften
Molare Masse 191,48 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

5,61 g·cm−3 [3]

Schmelzpunkt

712 °C[4]

Löslichkeit

unlöslich in Wasser[1]

Brechungsindex

3,8[5]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [6]
07 – Achtung 09 – Umweltgefährlich

Achtung

H- und P-Sätze H: 302-332-411
P: 273 [7]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [8] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [6]
Gesundheitsschädlich Umweltgefährlich
Gesundheits-
schädlich
Umwelt-
gefährlich
(Xn) (N)
R- und S-Sätze R: 20/22-51/53
S: (2)-61
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Der Verbindungshalbleiter Galliumantimonid (GaSb) ist ein direkter Halbleiter mit einer Bandlücke von 0,72 eV (300 K).[9] Er besteht aus den Elementen Gallium (Ga) und Antimon (Sb).

Gewinnung und Darstellung

Galliumantimonid kann durch Zusammenschmelzen äquivalenter Mengen Gallium und Antimon in einer indifferenten Atmosphäre gewonnen werden.[2]

Eigenschaften

Wie bei den meisten III-V-Halbleitern ist die Kristallstruktur die Zinkblende-Struktur, die Gitterkonstante beträgt 6,09593 Ångström, dies entspricht 3,53·1022 Atome/cm3.[3]

Anders als die meisten anderen Halbleiter ist es nicht möglich, Galliumantimonid semiisolierend herzustellen. Nominell undotiertes Galliumantimonid hat nämlich eine natürliche p-Leitfähigkeit (1016 bis 1017 cm−3).[4] Der natürliche Akzeptor ist noch Thema aktueller Diskussion. Als dessen Ursache wird eine Gallium-Leerstelle bzw. ein Gallium-Leerstellenkomplex oder ein Galliumatom auf einem Antimon-Gitterplatz für möglich gehalten. Galliumantimonid ist diamagnetisch.[2]

Verwendung

GaSb ist für die Herstellung von optoelektronischen Bauelementen, wie z. B. Laserdioden mit geringer Schwellspannung, Photodetektoren mit hoher Quanteneffizienz oder Hochfrequenzbauelemente, von zunehmender Bedeutung.

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 Material Safety Data Sheet: Gallium Antimonide
  2. 2,0 2,1 2,2 Georg Brauer: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie Band II, Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 862.
  3. 3,0 3,1 GaSb - Basic Parameters at 300 K
  4. 4,0 4,1 GaSb - Thermal and mechanical properties
  5. GaSb - Optical properties
  6. 6,0 6,1 Nicht explizit in EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber dort mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Sammelbegriff „Antimonverbindungen“; Eintrag aus der CLP-Verordnung zu Antimonverbindungen in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 8. April 2012 (JavaScript erforderlich) Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag. Der Name „CLP_520008“ wurde mehrere Male mit einem unterschiedlichen Inhalt definiert.
  7. Datenblatt Gallium antimonide bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 2. April 2011.
  8. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Zubereitungen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  9. Thomas Bauer: Thermophotovoltaics: Basic Principles and Critical Aspects of System Design. Springer, 2011, ISBN 978-3-6421-9964-6, S. 67 (eingeschränkte Vorschau in der Google Buchsuche).